JP2005123409A - 発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光層部成長用の光吸収性化合物半導体基板を素子の一部として用いつつ、該基板側への発光光束も外部へ取り出すことが可能となり、光取出し効率を大幅に高めることができる発光素子を提供する。
【解決手段】 発光素子１００は、発光層部２４を有した化合物半導体層４０が光吸収性化合物半導体基板の第一主表面上にエピタキシャル成長されている。また、化合物半導体層４０の第一主表面側に光取出面ＥＡが形成されるとともに、光取出側電極９が光取出面ＥＡの一部を覆うように形成されている。そして、主光取出面ＥＡの直下部分の少なくとも一部が切り欠き対象部となり、かつ、該切欠きの結果として生ずる残留基板部１に光取出側電極９の直下部分の少なくとも一部が含まれるように光吸収性化合物半導体基板に切欠き部１ｊを形成する。
【選択図】 図１

Description

この発明は発光素子に関する。

特開２００１−３３９１００号公報 日経エレクトロニクス２００２年１０月２１日号１２４頁〜１３２頁

発光ダイオードや半導体レーザー等の発光素子に使用される材料及び素子構造は、長年にわたる進歩の結果、素子内部における光電変換効率が理論上の限界に次第に近づきつつある。従って、一層高輝度の素子を得ようとした場合、素子からの光取出し効率が極めて重要となる。例えば、ＡｌＧａＩｎＰ混晶により発光層部が形成された発光素子は、薄いＡｌＧａＩｎＰ（あるいはＧａＩｎＰ）活性層を、それよりもバンドギャップの大きいｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層とｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層とによりサンドイッチ状に挟んだダブルへテロ構造を採用することにより、高輝度の素子を実現できる。このようなＡｌＧａＩｎＰダブルへテロ構造は、ＡｌＧａＩｎＰ混晶がＧａＡｓと格子整合することを利用して、ＧａＡｓ単結晶基板上にＡｌＧａＩｎＰ混晶からなる各層をエピタキシャル成長させることにより形成できる。そして、これを発光素子として利用する際には、通常、ＧａＡｓ単結晶基板をそのまま素子基板として利用することも多い。しかしながら、発光層部を構成するＡｌＧａＩｎＰ混晶はＧａＡｓよりもバンドギャップが大きいため、発光した光がＧａＡｓ基板に吸収されて十分な光取出し効率が得られにくい難点がある。

そこで、特許文献１には、成長用のＧａＡｓ基板を剥離する一方、補強用の素子基板（導電性を有するもの）を、反射用のＡｕ層を介して剥離面に貼り合わせる技術が開示されている。また、非特許文献１には、反射率の波長依存性がＡｕよりも小さいＡｌにて反射層を構成することにより、反射強度を高めるようにした発光素子が開示されている。該非特許文献１の素子構造においては、発光層部とシリコン基板からなる素子基板との間にＡｌ反射層が配置され、さらに、Ａｌ反射層とシリコン基板との間には、シリコン基板と発光層部との貼り合わせ接合を容易にするために、Ａｕ層を介在させている。具体的には、発光層部側に形成したＡｌ反射層を覆うようにＡｕ層を形成し、他方シリコン基板側にもＡｕ層を形成して、それらＡｕ層同士を密着させて貼り合わせを行なうようにしている。

しかし、特許文献１及び非特許文献１の構成には次のような欠点がある。
(1)ＧａＡｓからなる成長用の基板を発光層部から除去したあと、Ａｕ層を介してシリコン基板を発光層部に貼り合せる工程が必要であり、製造工数が多くコストアップを招きやすい。
(2)シリコン基板と発光層部との間に十分な貼り合わせ強度を確保するためには、加熱しながら貼り合わせを行なう必要がある。しかし、Ａｕ層を介在させた状態で加熱を行なうと、シリコン基板あるいは反射層をなすＡｌ層と該Ａｕ層とが共晶反応や拡散合金化などの冶金的反応を起し、反射率が低下しやすくなる。

本発明の課題は、発光層部成長用の光吸収性化合物半導体基板を素子の一部として用いつつ、該基板側への発光光束も外部へ取り出すことが可能となり、光取出し効率を大幅に高めることができる発光素子を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の発光素子は、発光層部を有した主化合物半導体層が光吸収性化合物半導体基板の第一主表面上にエピタキシャル成長され、主化合物半導体層の第一主表面の一部領域を主光取出面とし、発光層部に発光駆動電圧を印加するための光取出側電極が、主化合物半導体層の第一主表面の一部を覆う形で形成された発光素子において、上記の課題を解決するために、
主光取出面の直下部分の少なくとも一部が切り欠き対象部となり、かつ、該切欠きの結果として生ずる残留基板部に光取出側電極の直下部分の少なくとも一部が含まれるように光吸収性化合物半導体基板に切欠き部を形成したことを特徴とする。

発光層部が例えばＡｌＧａＩｎＰにて構成される場合、そのエピタキシャル成長に使用する光吸収性化合物半導体基板（ひいては残留基板部）としては、ＧａＡｓ基板を使用することができる。なお、素子の「光取出面」とは、発光光束が外部に取出可能となっている素子表面のことであり、「主光取出面」とは、化合物半導体層の第一主表面に形成される光取出面のことをいう。また、上記主光取出面以外にも、化合物半導体層に含まれる後述の透明厚膜半導体層あるいは補助電流拡散層の側面や、化合物半導体層の第二主表面に形成される切欠き部の底面などが光取出面を構成可能である。また、「主化合物半導体層」は、発光層部を含む化合物半導体の積層体のうち、切欠き部底面よりも突出した部分を除いた部分のことをいう。

本発明の発光素子においては、発光層部（を含む主化合物半導体層）のエピタキシャル成長に用いる光吸収性化合物半導体基板を、該発光層部の成長後に全て除去するのではなく、主光取出面の直下部分の少なくとも一部が切り欠き対象部となり、かつ、該切欠きの結果として生ずる残留基板部に光取出側電極の直下部分の少なくとも一部が含まれるように切り欠くようにした。光吸収部として作用する成長用の化合物半導体基板が、主化合物半導体層の第二主表面のうち主光取出面の直下領域となる部分で切り欠かれることにより、該部分へ向かう発光光束も外部へ取り出すことが可能となり、光取出し効率を大幅に高めることができる。他方、光取出側電極の直下領域には基板の一部が残留基板部として残される。残留基板部は光吸収の作用を有するが、光取出側電極の直下領域にて仮に反射光を生じても光取出側電極に結局は遮られるので、この部分に基板の一部が残されることによる実害は少ない。そして、光吸収性化合物半導体基板の一部を該領域に残留基板部として残すことで、該残留基板部による光吸収の影響をそれほど顕著化することなく、発光層部への剛性付与の機能を担わせることができる。その結果、主化合物半導体層の第二主表面側に、シリコン基板などの導電性基板を補強目的で新たに貼り合せる必要がなくなる。特許文献１や非特許文献１と比較して、工数削減に寄与することは明らかである。

残留基板部と発光層部との間には、化合物半導体よりなる補助電流拡散層を設けておくことができる。これにより、切欠き部底面部への電流拡散効果が高められ、発光層部の該切欠き部に対応した領域への分配電流が増加するので、切欠き部底面から取り出される（ないし切欠き部底面にて反射される）発光光束をより増加することができる。なお、発光層部が、後述のＡｌＧａＩｎＰ等により、残留基板部に近い側から第一導電型クラッド層、活性層及び第二導電型クラッド層がこの順序で積層されたダブルへテロ構造を有するものとして構成される場合、該補助電流拡散層は、第一導電型クラッド層よりも有効キャリア濃度を高めておくことで、電流拡散効果をより顕著なものとすることができる。また、補助電流拡散層を設ける代わりに、第一導電型クラッド層が第二導電型クラッド層よりも厚く形成することもできる。該構成では、第一導電型クラッド層の第二主表面側の部分（切欠き部底に近い側の表層部）が電流拡散層の役割を果たしていると見ることもできる。そして、該部分の有効キャリア濃度を残余の部分よりも高めておくことで、電流拡散効果をより顕著なものとすることができる。

また、光取出側電極の直下部分を取り囲む形で、その周縁部に沿って上記切欠き部を形成しておけば、該切欠き部を利用して取り出される発光光束をより増加させることができる。

具体的には、発光層部からの発光光束を切欠き部から外部へ取り出し可能とすることができる。すなわち、光吸収性化合物半導体基板に形成された切欠き部の底面部は、発光層部の第二主表面側に補助的な光取出面を形成するので、ここから発光光束を直接取り出すことで、素子全体の光取出し効率を高めることができる。

この場合、残留基板部の第二主表面を、反射部材を兼ねた金属ステージ上に接着するとともに、切欠き部から取り出された発光光束を該金属ステージの反射面にて反射させるように構成することができる。この構成によると、切欠き部の底面から取り出された発光光束を金属ステージの反射面にて反射させることで、発光層部の第一主表面側への発光光束を大幅に増加させることができ、発光素子の該側への指向性を高めることができる。この場合、残留基板部と発光層部との間に、化合物半導体よりなる補助電流拡散層を設けておくと、切欠き部底面から取り出される発光光束をより増加することができる。

一方、本発明の発光素子は、上記切欠き部に発光層部からの発光光束を反射させる金属反射部を設けることもできる。切欠き部に金属反射部を設けることで、該領域で本来基板に吸収されるはずの発光光束を、金属反射部による反射光束の形で取り出すことができ、光取出し効率を大幅に高めることができる。該金属反射部自体は前述の切欠き部の底面に、基板貼り合わせを前提とせずに配置すればよく、当然、貼り合わせ熱処理も不要なので、金属反射部が冶金的反応等により反射率を落とす心配もない。かくして、発光層部が金属反射部で覆われた構造を有しつつも、金属反射部をなす金属層を介してシリコン基板などの素子基板を発光層部に貼り合わせる工程が本質的に不要な発光素子が実現する。

切欠き部を形成する際には、厚さが十分（例えば２０ｎｍ以下）に小さければ、光吸収性化合物半導体基板の一部が切欠き部の底に残留していても差し支えない。しかし、反射率を可及的に高める観点においては、基板に由来した光吸収性の化合物半導体がなるべく切欠き部の底に残留していないこと、つまり、切欠き部が光吸収性化合物半導体基板を厚さ方向に貫通して形成され、（基板よりも光吸収性の小さい）主化合物半導体層の第二主表面を切欠き部に露出させることが望ましい。

なお、切欠き部を光取出側電極の直下領域に入り込む形で形成し、該切欠き部内にて金属反射部を、光取出側電極の直下領域に入り込む形で形成することもできる。光取出側電極の直下領域に入り込む金属反射部は、直上方向への反射光は光取出側電極に遮られるものの、光取出側電極外形線を見込む角度よりも小さな角度で斜めに反射される光は、光取出側電極外側の光取出領域から外部に取り出すことができ、反射光束のより効率的な取り出しに寄与する。一方、残留基板部による光吸収の不利が極端に顕在化しない範囲であれば、残留基板部を主光取出面の直下領域に入り込む形で形成しても差し支えない。

素子の発光強度を高めるには、主光取出面に臨む発光層部領域に電流を一様に供給することが重要であり、特に、光取出側電極から離れた領域にも十分な電流を供給するには、発光層部と光取出側電極との間に電流拡散層を設けておくことが有効である。電流拡散層は、発光層部よりもドーパント濃度を高めた化合物半導体層として形成することができるほか、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide）などの導電性酸化物層として形成することもできる。上記のような電流拡散層を設ける場合、主光取出面を該電流拡散層の第一主表面周縁に沿って光取出側電極を取り囲む形態で形成することができる。このようにすると、光取出側電極の周囲領域に電流を一様に供給することができ、光取出効率向上に寄与する。また、比較的厚い電流拡散層（例えば厚さ２０μｍ以上２００μｍ以下）を形成しておくことで、該電流拡散層の周側面からの取出光束も高めることができ、光取出し効率のさらなる向上に寄与する。

また、切欠き部の底面に、金属反射部との接触抵抗を減ずるための接合合金化層を形成することができる。これにより、金属反射部を発光層部駆動用の裏面電極として機能させることができる。なお、接合合金化層は層形成用の金属材料薄膜を切欠き部底面に形成し、さらに合金化熱処理することにより形成できる。接合合金化層は切欠き部底面の全面に形成することもできるが、上記の合金化により、接合合金化層の反射率の低下が著しい場合は、切欠き部底面に接合合金化層を分散形成することが有効である。個々の接合合金化層の背景領域にて金属反射部が切欠き部の底面と接して配置されることで、該背景領域では良好な反射率を確保でき、接合合金化層を切欠き部の底面全面にベタ形成る場合よりも全体としての反射率を向上させることができる。

また、残留基板部の第二主表面を、前記金属反射部を含む一体の金属部にて覆うことができる。このようにすると、発光素子の第二主表面側（つまり素子の裏面側）を切欠き部の底面とともに金属部により一括して覆えばよく、工程の簡略化に寄与する。この場合、残留基板部の形成領域における素子厚さ方向の電気抵抗が、かつ切欠き部の形成領域における素子厚さ方向の電気抵抗よりも高く調整しておくことが望ましい。光取出側電極の直下領域では、発光層部をいくら光らせても発光光束の多くが光取出側電極に遮られ、外部に効率よく取り出すことができない。従って、光取出側電極の直下領域で通電電流を大きくすることは得策でない。そこで上記のように構成すれば、光取出側電極の直下領域に分配される通電電流を少なくすることができる。その結果、主光取出面の直下に位置する切欠き部側の発光層部領域に電流を優先的に流すことができるので、光取出効率を大幅に増加させることができる。

上記のように素子の電気抵抗分布を調整するには、種々の方法が存在する。具体的には、残留基板部の第二主表面を、金属部との接触抵抗を減ずるための接合合金化層を非形成のものとして構成することができる（構成１）。また、残留基板部を、発光層部にてｐ−ｎ接合を形成するｐ型層部とｎ型層部とのうち、該残留基板部に近い側のものと逆の導電型を有すものとして構成することもできる（構成２）。さらには、残留基板部を、発光層部にてｐ−ｎ接合を形成するｐ型層部とｎ型層部とのうち、該残留基板部に近い側のものと同一の導電型を有するものとし、かつ、発光層部と残留基板部との間に、残留基板部を被覆する形で、該残留基板部と逆の導電型を有する化合物半導体からなる反転層部を介挿することも可能である（構成３）。これらの構成により、発光光束が遮光されやすい光取出側電極直下領域での発光を抑制して光取出し効率のさらなる向上に寄与する。なお、構成２及び構成３において、金属部と残留基板部との間に接合合金化層を形成するか否かは任意に選択できる。

残留基板部の第二主表面は、Ａｇペースト等の金属ペースト層を介して支持体に接着することができる。支持体は、例えば金属ステージや、該金属ステージとは別に設けられた後述の放熱用金属部材である。この場合、素子に形成された前述の切欠き部は、上記接着時において主化合物半導体層の周側面側に這い上がろうとする金属ペーストの吸収空間として利用できる。このようにすると、這い上がった金属ペーストにより主化合物半導体層に含まれる発光層部のｐ−ｎ接合が短絡するなどの不具合を効果的に防止することができる。この場合、残留基板部の厚さを４０μｍ以上に確保しておくと、上記効果を一層顕著なものとすることができる。また、素子底面に金属ペースト層を塗布して金属ステージなどの支持体に接着する際に、素子底面と支持体表面との間に介在する金属ペースト層の厚さに応じて、光取出面側電極が形成される素子上面の高さ位置がばらつくことがあり、例えば光取出面側電極へのワイヤボンディングを自動で行う際に、一様なボンディング状態を得る上で不都合を生ずる場合もありうる。しかし、上記の構成によると、残留基板部の第二主表面を支持体表面に密着させ、切欠き部内に充填された金属ペースト層により接着を行なうようにすれば、残留基板部の厚さ制御により金属ペースト層の厚さを一様に揃えることができ、接着後の光取出面側電極の高さ方向位置のバラツキを軽減できる。

以上の構成において金属反射部は、切欠き部の底面に成膜された金属膜とすることができる。この構成は、蒸着やスパッタなどの成膜工程が必要になるが、金属膜の平滑性が高いので、より反射率の高い金属反射部を得ることができる。なお、金属膜は、切欠き部の底面とともに残留基板部の第二主表面も一括して覆うものとすれば、形成が容易である。この場合、残留基板部の第二主表面の面積が第一主表面の面積よりも小となるように、該残留基板部の周側面を傾斜面として形成し、該金属膜を、残留基板部の第二主表面及び周側面と、切欠き部底面とを一体的に覆うものとすることができる。このようにすると、蒸着やスパッタ等の指向性の強い成膜法により金属膜を形成する場合、残留基板部の周側面を上記のような傾斜面としておくことで、該周側面にも金属膜を十分な厚さにて形成することができる。該構成は、残留基板部と切欠き部底面とを覆う金属膜を、面内方向の一体の給電路として利用する場合に、特に有効である。

一方、金属反射部は切欠き部内に充填された金属ペースト層とすることもできる。この方法によると、金属ペーストを塗布することにより切欠き部内に金属反射部を簡単に形成することができる。さらに、切欠き部の内側空間を、伝熱性の高い金属ペーストで充填することにより、発光層部の放熱を促進でき、通電による発光層部の温度上昇が抑制されるので、素子の長寿命化を図ることができる。この場合、残留基板部の第二主表面を、切欠き部内を充填する金属ペースト層の第二主表面とともに放熱用金属部材により覆うことができる。放熱用金属部材を設けることにより発光層部の放熱をさらに促進することができる。

また、金属ペースト層を結合剤に兼用させることで、放熱用金属部材の発光層部（主化合物半導体層）への結合を、金属反射部を兼ねた金属ペースト層による貼り合わせにより簡単に行なうことができる。この場合、残留基板部の第二主表面と切欠き部の底面とを接着面とし、該固着面に金属ペースト層を介して放熱用金属部材の第一主表面を接着することができる。この場合、切欠き部を、放熱用金属部材の接着時において主化合物半導体層の周側面側に這い上がろうとする金属ペーストの吸収空間として利用できる。

なお、放熱用金属部材は、熱伝導率がなるべく高い金属で構成することが望ましく、具体的にはＡｌ又はＣｕのいずれかを主成分（５０質量％以上；１００質量％含む）とする金属で構成するとよい。具体的には、Ａｌ金属板ないしＣｕ金属板を用いることで、高性能の放熱用金属部材を安価に構成することができる。また、Ｃｕ−Ｗ合金は熱容量も高く、放熱性に特に優れた効果を発揮する。

また、発光層部と残留基板部との間には、屈折率の相違する半導体膜を複数積層することにより、ブラッグ反射を利用して光を反射させるＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）層を設けることもできる。ＤＢＲ層は残留基板部上にエピタキシャル成長可能であり、主光取出面直下に位置する発光層部のうち、光吸収性の残留基板部直上に位置する領域であっても、反射光束を効果的に発生させることができ、ひいては光取出し効率をさらに高めることが可能となる。

なお、残留基板部は主化合物半導体層よりも厚さを小とすることにより、発光素子のチップ部分の低背化を図ることができ、ひいては素子の小型化に寄与する。また、残留基板部の厚みが減じられることで、切欠き部形成により通電断面積が減少しているにもかかわらず、素子の直列抵抗が増加しにくくなり、発光効率向上に寄与する。

以下、本発明の実施形態を添付の図面を用いて説明する。本実施形態において各層及び基板の主表面は、図１のごとく、発光素子（１００）の主光取出面ＥＡを上側にした状態を正置状態として、該正置状態における図面上側に表れる面を第一主表面、下側に表れる面を第二主表面として統一的に記載する。従って、工程説明の都合上、上記正置状態に対し上下を反転した転置状態にて図示を行なう場合は、該図示における第一主表面と第二主表面の上下関係も反転する。

（実施形態１）
図１は本発明の一実施形態である発光素子１００を模式的に示すものである。発光素子１００は、発光層部２４を有した主化合物半導体層４０が光吸収性化合物半導体基板１０（図２参照）の第一主表面上にエピタキシャル成長されている。そして、主化合物半導体層４０の第一主表面側に主光取出面ＥＡが形成されるとともに、発光層部２４に発光駆動電圧を印加するための光取出側電極９が、化合物半導体層４０の第一主表面の一部（具体的には、主光取出面ＥＡの残余領域）を覆うように形成されている。光吸収性化合物半導体基板１０は、光取出側電極９の直下部分を除いて周縁部が切り欠かれることにより切欠き部１ｊが形成され、該切欠き部１ｊの周縁に残された基板部分が残留基板部１とされている。図１において、電流拡散層２０、接続層７、発光層部２４及び補助電流拡散層９１は主化合物半導体層４０に属し、バッファ層２及び残留基板部１は主化合物半導体層４０に属さない。

発光層部２４は、ノンドープ（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（ただし、０≦ｘ≦０．５５，０．４５≦ｙ≦０．５５）混晶からなる活性層５を、第一導電型クラッド層、本実施形態ではｐ型（Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（ただしｘ＜ｚ≦１）からなるｐ型クラッド層６と、前記第一導電型クラッド層とは異なる第二導電型クラッド層、本実施形態ではｎ型（Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（ただしｘ＜ｚ≦１）からなるｎ型クラッド層４とにより挟んだ構造を有し、活性層５の組成に応じて、発光波長を、緑色から赤色領域（発光波長（ピーク発光波長）が５５０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下）にて調整できる。発光素子１００においては、光取出側電極９にｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６が配置されており、残留基板部１側にｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４が配置されている。従って、通電極性は光取出側電極９が正である。なお、ここでいう「ノンドープ」とは、「ドーパントの積極添加を行なわない」との意味であり、通常の製造工程上、不可避的に混入するドーパント成分の含有（例えば１０^１３〜１０^１６／ｃｍ^３程度を上限とする）をも排除するものではない。また、残留基板部１はＧａＡｓ単結晶からなる。

主化合物半導体層４０においては、発光層部２４の第一主表面上に、ＧａＰ（あるいはＧａＡｓＰやＡｌＧａＡｓでもよい）よりなる電流拡散層２０が形成され、該電流拡散層２０の第一主表面の略中央に前述の光取出側電極９（例えばＡｕ電極）が形成されている。電流拡散層２０は、光取出側電極９との間にオーミック接触が形成できる程度に有効キャリア濃度（従って、ｐ型ドーパント濃度）が高められている（例えばｐ型クラッド層６と同等以上であって２×１０^１８／ｃｍ^３以下）。電流拡散層２０の第一主表面における、光取出側電極９の周囲の領域が主光取出面ＥＡをなす。電流拡散層２０は、例えば１０μｍ以上２００μｍ以下（好ましくは４０μｍ以上２００μｍ以下）の厚膜に形成されることで、層側面からの取出光束も増加させ、発光素子全体の輝度（積分球輝度）を高める役割も担う。また、発光層部２４からの発光光束のピーク波長に相当する光量子エネルギーよりも大きなバンドギャップエネルギーを有するＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体にて構成することで、発光光束に対する吸収も抑制されている。なお、光取出側電極９と電流拡散層２０との間には、両者の接触抵抗を減ずるための接合合金化層９ａが、例えばＡｕＢｅ合金等を用いて形成されている。

他方、残留基板部１側においては、切欠き部１ｊが該基板部１を厚さ方向に貫通して形成され、主化合物半導体層４０の第二主表面、ここでは補助電流拡散層９１の第二主表面が切欠き部１ｊに露出している。光吸収性化合物半導体基板ひいては残留基板部１は、本実施形態では、主化合物半導体層４０の該残留基板部１と接する部分（本実施形態ではｎ型クラッド層４）と同一導電型（すなわちｎ型）を有するものとされている。

本実施形態１においては、発光層部２４からの発光光束が、該切欠き部１ｊからも取り出し可能とされている。具体的には、残留基板部１の第二主表面が、反射部材を兼ねた金属ステージ５２上に接着され、切欠き部１ｊから取り出された発光光束を該金属ステージ５２の反射面ＲＰにて反射させるようにしている。残留基板部１の第二主表面には、その全面に裏面電極部をなす接合合金化層１６が形成されている。接合合金化層１６は、Ａｕ又はＡｇを主成分として（５０質量％以上）、これに、コンタクト先となる半導体の種別及び導電型に応じ、オーミックコンタクトを取るための合金成分を適量配合したコンタクト用金属を半導体表面上に膜形成した後、合金化熱処理（いわゆるシンター処理）を施すことにより形成されたものである。接合合金化層１６は、本実施形態ではＡｕＧｅＮｉ合金（例えばＧｅ：１５質量％、Ｎｉ：１０質量％、残部Ａｕ）を用いて形成されている。

この接合合金化層１６において残留基板部１は、金属ペースト層１１７を介して金属ステージ５２の反射面ＲＰ上に接着されている。これにより、発光層部２４は残留基板部１を導通路とする形で、金属ペースト層１１７を介して金属ステージ５２に電気的に接続される。一方、光取出側電極９は導体金具５１にＡｕワイヤ等で構成されたボンディングワイヤ９ｗを介して電気的に接続される。発光層部２４には、金属ステージ５２及び導体金具５１に一体化された図示しない駆動端子部を介して発光駆動電圧が印加される。金属ペースト層１１７は、Ａｇ等の金属粉末を結合用の樹脂及び溶剤からなるビヒクル中に分散させた金属ペーストを塗付後、乾燥させることにより形成されるものである。

また、残留基板部１と発光層部２４との間には、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＩｎＰ、ＩｎＧａＰ等の化合物半導体よりなる補助電流拡散層９１が形成されている。補助電流拡散層９１の厚さは例えば０．５μｍ以上３０μｍ以下（望ましくは１μｍ以上１５μｍ以下）であり、発光層部２４の、これに近い側のクラッド層（本実施形態ではｎ型クラッド層４）よりも有効キャリア濃度（従って、ｎ型ドーパント濃度）が高くされ、面内の電流拡散効果が高められている。なお、ｎ型クラッド層４（第一導電型クラッド層）の厚さをｐ型クラッド層６（第二導電型クラッド層）よりも厚くし、該ｎ型クラッド層４の第二主表面側の表層部に補助電流拡散層としての機能を担わせることも可能である。

上記の構成によると、切欠き部１ｊの底面から取り出された発光光束を金属ステージ５２の反射面にて反射させることで、その反射光束ＲＢにより発光層部２４の第一主表面側への発光光束を大幅に増加させることができる。残留基板部１と発光層部２４との間に設けられた補助電流拡散層９１は、切欠き部１ｊの底面部への電流拡散効果を高め、発光層部２４の該切欠き部１ｊに対応した領域への分配電流を増加させる。これにより、切欠き部１ｊの底面から取り出される発光光束をより増加することができる。

以下、図１の発光素子１００の製造方法について説明する。
まず、図２の工程１に示すように、ｎ型ＧａＡｓ単結晶からなる成長用基板１０を用意する。そして、工程２に示すように、その成長用基板１０の第一主表面上にＧａＡｓバッファ層２を成長し、さらに、補助電流拡散層９１を成長する。続いて、発光層部２４として、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４、ＡｌＧａＩｎＰ活性層（ノンドープ）５、及びｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６を、この順序にて周知のＭＯＶＰＥ（Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy）法によりエピタキシャル成長させる。次に工程３に進み、電流拡散層２０（厚さ：１０μｍ以上２００μｍ以下（例えば１００μｍ））を、例えばハイドライド気相成長法（Hydride Vapor Phase Epitaxial Growth Method：ＨＶＰＥ）あるいはＭＯＶＰＥ法を用いてエピタキシャル成長する。特に、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ又はＡｌＧａＡｓからなる電流拡散層２０は、ＨＶＰＥ法により良質のものを高速成長しやすく、水素や炭素の残留も少ない利点がある。なお、電流拡散層２０は、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ又はＡｌＧａＡｓからなる基板を発光層部２４に貼り合わせることにより形成してもよい。この場合は、発光層部２４に続く形でＡｌＩｎＰ、ＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＡｓからなる結合層７を形成しておき、この結合層７にＧａＰ、ＧａＡｓＰ又はＡｌＧａＡｓからなる基板を貼り合わせるようにすれば、該貼り合わせをより確実に行なうことができる。ＨＶＰＥ法を用いる場合は、結合層７は特に不要である。

そして、工程４に進み、成長用基板１０の厚さを減ずる処理を行なう。本実施形態では該処理を、成長用基板１０の第二主表面側部分１”を研削により除去し、残った基板部分を基板本体部１’としている。

次に、工程５に進み、基板本体部１’の第二主表面の残留基板部１として予定された領域以外の周縁部分をＧａＡｓバッファ層２とともに、周知のフォトリソグラフィー技術を用いてエッチングにより除去し、切欠き部１ｊを形成する。なお、残留基板部１の第二主表面にＡｕ等にて構成された電極部を形成することも可能であるが、この場合、基板本体部１’の第二主表面の、残留基板部１として予定された領域に該電極部を先に形成し、これを切欠き部１ｊを形成するためのエッチングマスクに兼用することもできる。そして、工程６に示すように、該残留基板部１の第二主表面に、接合合金化層を形成するための金属材料層を蒸着等により形成し、３５０℃以上５００℃以下の温度域で合金化熱処理を行なうことにより、接合合金化層１６とする。また、電流拡散層２０の第一主表面に接合合金化層９ａを同様に形成する（接合合金化層１６と合金化熱処理を兼用することができる）。接合合金化層９ａは図１に示すごとく、Ａｕ等を蒸着することにより光取出側電極９にて覆う。

図３に示すように、成長用基板１０上には、発光素子チップ３０ｃが複数個マトリックス状に配列した形で一括形成される。このとき、上記切欠き部１ｊは隣接した発光素子チップ３０ｃ同士のものが一体化されているので、その幅方向中央位置に設定された切断線ＣＬに沿って切断することにより、個々の発光素子チップ３０ｃに分離される。図１に示すごとく、分離後の発光素子チップ３０ｃの残留基板部１の第二主表面側を金属ペースト層１１７により金属ステージ５２に接着し、さらに光取出側電極９をボンディングワイヤ９ｗにより導体金具５１と接続すれば発光素子１００が完成する。

上記発光素子１００の成長用基板１０は、光吸収性化合物半導体であるＧａＡｓにて要部が構成されるが、これを発光層部２４の成長後に全て除去するのではなく、厚さを減じて基板本体部１’とした後に、その一部切り欠く形で、光取出部として機能する切欠き部１ｊを形成する。そして、切欠き部１ｊ形成に関与しない基板部分は残留基板部１となり、発光層部２４への剛性付与の機能を果たす。従って、特許文献１や非特許文献１のように、発光層部２４の第二主表面側にはシリコン基板などの導電性基板を補強目的で新たに貼り合せる必要がなくなる。

図１の実施形態では、残留基板部１の第二主表面に接合合金化層１６を全面形成していたが、図４に示すように、補助電流拡散層９１の第二主表面（すなわち、切欠き部１ｊの底面）にて、残留基板部１の周囲に接合合金化層１６ｒを形成し、これを残留基板部１とともに金属ペースト層１１７により一括して覆う構成とすることもできる。このようにすると、残留基板部１と金属ペースト層１１７との接触抵抗が上昇し、光取出側電極９の直下に位置する残留基板部１の中央領域の電流密度を下げることができる。その結果、発光層部２４への駆動電流は、残留基板部１を迂回して主光取出面ＥＡ側に優先的に流れ、発光層部２４を光取出に有利な領域で優先的に発光させることができる。なお、残留基板部１と接合合金化層１６とをＡｕ層等の金属層で覆い、この金属層を介して金属ペースト層１１７により金属ステージ５２への接着を行なってもよい。

（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２の発光素子２００を示す。なお、図１の発光素子１００との共通部分も多いので、以下、その相違点につき説明する。従って、以下に説明する相違点以外の部分は、図１の発光素子１００と同一の構成を有しているので、実施形態１の説明にて代用するものとし、ここでは詳細な説明を繰り返さない。また、共通の構成要素には共通の符号を付与している。

発光素子２００の、図１の発光素子１００との最も大きな相違点は、切欠き部１ｊの内部に、発光層部２４からの発光光束を反射させる金属反射部１７が設けられ、その反射光束ＲＢが発光層部２４からの直接光束ＤＢと重畳させて主光取出面ＥＡから取り出すようにした点である。本実施形態においては、残留基板部１の第二主表面が、切欠き部１ｊの底面とともに金属反射部１７に一括して覆われている。残留基板部１の形成領域における素子厚さ方向の電気抵抗は、切欠き部１ｊの形成領域における素子厚さ方向の電気抵抗よりも高く調整されてなる。具体的には、切欠き部１ｊの底面に、金属反射部１７との接触抵抗を減ずるための接合合金化層２１を分散形成する一方、残留基板部１の第二主表面は接合合金化層を非形成としている。これにより、発光光束が遮光されやすい光取出側電極９の直下領域での発光が抑制されている。接合合金化層２１は、図１の発光素子１００の接合合金化層１６と同様に形成されるものであり、本実施形態では、ｎ型クラッド層４の第二主表面上に、ＡｕＧｅＮｉ合金（例えばＧｅ：１５質量％、Ｎｉ：１０質量％、残部Ａｕ）を用いて形成されている。接合合金化層２１は反射率が比較的低いため、該領域での反射光束を増加させる効果と、接合合金化層２１との接触抵抗を低減する効果とのバランスを考慮し、領域ＥＡの全面積に対する接合合金化層２１の形成面積の比率を１％以上２５％以下に調整することが望ましい。

図５において金属反射部１７は、切欠き部１ｊ内に充填された金属ペースト層（以下、金属ペースト層１７という）である。そして、残留基板部１の第二主表面は、切欠き部１ｊ内を充填する金属ペースト層１７の第二主表面とともに放熱用金属部材１９（例えばＣｕ板ないしＡｌ板）により覆われている。金属ペースト層１７は、図１の発光素子１００と同様に形成されるものであり、具体的には、残留基板部１の第二主表面と切欠き部１ｊの底面とを接着面として、該接着面に金属ペースト層１７を介して放熱用金属部材１９の第一主表面が接着されている。図５では図示していないが、この放熱用金属部材１９が図１と同様の金属ステージに接着される。また、光取出側電極９も図１と同様、ボンディングワイヤを介して導体金具に接続される。なお、放熱用金属部材１９を省略し、残留基板部１の第二主表面側を金属ステージに直接接着してもよい。

なお、本実施形態では、主光取出面ＥＡの直下領域が切欠き部１ｊの領域と略一致するように形成されているが、図６に示すように、切欠き部１ｊを光取出側電極９の直下領域ＳＡに入り込む形で形成し、該切欠き部１ｊ内にて金属反射部１７を光取出側電極９の直下領域に入り込む形で形成することで、反射光束ＲＢのより効率的な取り出しを図ることができる。他方、光吸収が過度に大きくならない範囲であれば、残留基板部１を主光取出面ＥＡの直下領域に多少入り込ませる構成も可能である。

以下、図５の発光素子２００の製造方法について説明する。
まず、図７の工程１から工程４及び図８の工程５までは、ＧａＡｓバッファ層２上に発光層部２４を、補助電流拡散層を介挿することなく直接成長する点を除いて、図２の工程１から工程５までと同じである。次に、図８の工程６に進み、切欠き部１ｊの底面に、接合合金化層を形成するための金属材料層を蒸着等により分散形成し、３５０℃以上５００℃以下の温度域で合金化熱処理を行なうことにより、接合合金化層２１とする。なお、残留基板部１の第二主表面には接合合金化層２１を形成しない。その後、個々の発光素子チップに分離され、分離後の発光素子チップの第二主表面側には、切欠き部１ｊが充填され、かつ残留基板部１の第二主表面が覆われるように金属ペースト層１７が塗付形成される。そして、工程８に示すように、該金属ペースト層１７を介して放熱用金属部材１９を接着すれば、図５の発光素子２００が得られる。

切欠き部を有さない従来型の発光素子の場合、図９に示すように、この接着により金属ペースト層１７がつぶれ変形して主化合物半導体層４０の周側面側に這い上がり、発光層部２４のｐ−ｎ接合部（本実施形態では、活性層５を挟んだｎ型クラッド層４とｐ型クラッド層６とを有するダブルへテロ構造）が這い上がった金属ペースト１７ｃにより短絡するなどの不具合を生じやすい。しかし、上記のごとく切欠き部１ｊが形成されていると、図１０に示すように、切欠き部１ｊを這い上がろうとする金属ペースト１７の吸収空間として利用でき、ｐ−ｎ接合部の短絡防止を図ることができる。また、ここでも、残留基板部１の第二主表面を支持体表面に密着させ、切欠き部１ｊ内に充填された金属ペースト層により接着を行なうことで、残留基板部１の厚さ制御により金属ペースト層１７の厚さを一様に揃えることができる。

なお、図では残留基板部１の厚さを電流拡散層２０よりも薄く描いているが、これは説明の便宜を図るためであって、残留基板部１と電流拡散層２０の厚さの大小関係を限定するものではない。特に、上記の金属ペースト１７の這い上がりによる不具合を解消するためには、残留基板部１の厚さを４０μｍ以上確保することが有効である（この場合、図７の工程４に示す基板厚さを減少させる工程は不要となる場合がある）。なお、放熱用金属部材１９を用いる場合、放熱用金属部材用の大判の金属板に分離前のウェーハを金属ペースト１７を用いて接着し、その後ウェーハを金属板とともに素子チップへ分離することもできるが、この場合は個々の素子チップへの金属ペースト１７の這い上がりはほとんど問題とならない。従って、残留基板部１の厚さを４０μｍ未満に設定することも十分に可能である。

上記発光素子２００の成長用基板１０は、厚さを減じて基板本体部１’とした後に切欠き部１ｊを形成し、その切欠き部１ｊ内を、金属反射部をなす金属ペースト層１７にて充填する。そして、切欠き部１ｊ形成に関与しない基板部分は残留基板部１となる。本実施形態では、残留基板部１の第二主表面に接合合金化層を形成していないので、光取出側電極９を取り囲む主光取出面ＥＡに電流を集中させることができ、発光層部２４を光取出に有利な領域で優先的に発光させることができる。そして、この領域には金属反射部１７が配置されており、反射光束ＲＢにより光取出し効率が大幅に向上する。さらに、発光層部２４の第二主表面側には、金属ペースト層１７を介して放熱用金属部材１９により覆われており、通電による発光層部２４の温度上昇が抑制される。

以下、図５の発光素子２００のさらに別の実施形態について説明する（図５の発光素子との共通部分には同一の符号を付与して詳細な説明は省略する）。 図５の発光素子２００の構成では、残留基板部１の第二主表面に接合合金化層を形成しないことで、残留基板部１の領域における素子の厚さ方向抵抗を、切欠き部１ｊのの領域における素子の厚さ方向抵抗よりも高くし、光吸収性の残留基板部１の直上部を電流迂回させるようにしている。しかし、同様の効果は、以下のような別の構成によっても達成することができる。まず、図１１の発光素子３００においては、残留基板部１が、発光層部２４にてｐ−ｎ接合を形成するｐ型層部とｎ型層部とのうち、該残留基板部１に近い側のもの（すなわち、ｎ型クラッド層４）と逆の導電型（つまり、ｐ型）を有する反転層部１ｒとして構成している。この場合、光吸収性化合物半導体基板としてｐ型のＧａＡｓ基板を用いればよい。また、図１２の発光素子４００においては、図５の発光素子２００と同様に残留基板部１を、発光層部２４にてｐ−ｎ接合を形成するｐ型層部とｎ型層部とのうち、該残留基板部に近い側のもの（すなわち、ｎ型クラッド層４）、と同一の導電型（つまりｎ型）を有するものとしている。そして、発光層部２４と残留基板部１との間には、残留基板部１を選択被覆する形で、該残留基板部１と逆の導電型（つまりｐ型）を有する化合物半導体からなる反転層部９３を介挿している。

次に、図１３の発光素子５００においては、金属反射部が、切欠き部１ｊの底面をなす化合物半導体部上、ここでは発光層部２４（ｎ型クラッド層４）上に成膜された金属膜３２（例えば、Ａｕ、ＡｇあるいはＡｌのいずれかを主成分とするものである）とされている。なお、金属膜３２は、残留基板部１の第二主表面側も一括して覆うものとされている。そして、該金属膜３２が金属ペースト層１７を介して放熱用金属部材１９に接合されている（この場合、金属ペースト層１７は金属反射部を構成するものではなくなる）。この金属膜３２は、図８の工程６に示すように、接合合金化層２１の合金化熱処理後に実施される。

図１４の発光素子６００は、図１３の発光素子５００をさらに改良したもので、残留基板部１の第二主表面の面積が第一主表面の面積よりも小となるように、該残留基板部１の周側面１ｓを傾斜面として形成している。そして、金属膜３２は、残留基板部１の第二主表面及び周側面１ｓと、切欠き部１ｊの底面とを一体的に覆うものとされている。蒸着やスパッタ等の指向性の強い成膜法により金属膜３２を形成する場合、残留基板部１の周側面１ｓを上記のような傾斜面としておくことで、該周側面１ｓにも金属膜を十分な厚さにて形成することができる。

周側面１ｓが傾斜面となった残留基板部１は、図８の工程５のエッチングを、次のように実施することで得られる。まず、図１５の工程１に示すように、ＧａＡｓからなる基板本体部１’と発光層部２４との間には、ＡｌＩｎＰよりなるエッチストップ層１ｐを形成しておく。次に、工程２に示すように、基板本体部１’の第二主表面（面方位を＜１００＞とする）のうち、残留基板部１として残す領域をエッチングレジストＭＳＫにより覆い、残余の部分を、アンモニア−過酸化水素水溶液をエッチング液としてメサエッチングする。残留基板部１の周側面は、上記エッチング液の異方性エッチング効果により傾斜面となる。そして、工程３に示すように、塩酸をエッチング液としてエッチストップ層１ｐを除去し、さらにエッチングレジストＭＳＫを除去すればよい。

次に、図１６の発光素子７００は、発光層部２４と残留基板部１との間に、屈折率の相違する半導体膜を複数積層することにより、ブラッグ反射を利用して光を反射させるＤＢＲ層３０が設けられている（ＤＢＲ層３０が設けられている以外は、図６と同じ構成である）。ＤＢＲ層３０は残留基板部１上にエピタキシャル成長可能である。ＤＢＲ層３０により、主光取出面ＥＡ直下に位置する発光層部２４のうち、光吸収性の残留基板部１直上に位置する領域であっても、反射光束ＲＢを効果的に発生させることができる。この場合、残留基板部１を主光取出面ＥＡの直下領域に多少入り込む構成であっても、ＤＢＲ層３０の形成により光吸収による発光光束の損失はほとんど生じない。なお、図１の発光素子１００においても、残留基板部１と発光層部２４との間（例えば、補助電流拡散層９１とバッファ層２との間である）にＤＢＲ層を同様に形成することが可能である。また、図１及び図６のいずれの構造を基本とする場合においても、上記のＤＢＲ層を、切欠き部１ｊの底面領域まで延長して形成することが可能であり、切欠き部１ｊの領域における発光光束の反射効果を高めることができる。

本発明の実施形態１の発光素子を示す断面模式図。 図１の発光素子の製造方法の一例を示す工程説明図。 発光素子チップの切断線の設定例を示す模式図。 図１の発光素子の第一変形例を示す断面模式図。 本発明の実施形態２の発光素子を示す断面模式図。 図５の発光素子の第一変形例を示す断面模式図。 図５の発光素子の製造方法の一例を示す工程説明図。 図７に続く工程説明図。 金属ペーストの這い上がりによる不具合発生状況を説明する図。 図９の不具合を切欠き部により防止する様子を説明する図。 図５の発光素子の第二変形例を示す断面模式図。 図５の発光素子の第三変形例を示す断面模式図。 図５の発光素子の第四変形例を示す断面模式図。 図５の発光素子の第五変形例を示す断面模式図。 図１４の発光素子の残留基板部の形成工程の一例を示す説明図。 図５の発光素子の第六変形例を示す断面模式図。

符号の説明

１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００ 発光素子
１ 残留基板部
１ｊ 切欠き部
１ｓ 周側面
４ ｎ型クラッド層（ｎ型層部）
５ 活性層
６ ｐ型クラッド層（ｐ型層部）
９ 光取出側電極
１７ 金属ペースト層
１９ 放熱用金属部材
２０ 電流拡散層
２１ 接合合金化層
２４ 発光層部
３０ ＤＢＲ層
３２ 金属膜
４０ 主化合物半導体層
５２ 金属ステージ
９１ 補助電流拡散層
９３ 反転層部

Claims (18)

1. 発光層部を有した主化合物半導体層が光吸収性化合物半導体基板の第一主表面上にエピタキシャル成長され、前記主化合物半導体層の第一主表面の一部領域を主光取出面とし、前記発光層部に発光駆動電圧を印加するための光取出側電極が、前記主化合物半導体層の第一主表面の一部を覆う形で形成された発光素子において、
   前記主光取出面の直下部分の少なくとも一部が切り欠き対象部となり、かつ、該切欠きの結果として生ずる残留基板部に前記光取出側電極の直下部分の少なくとも一部が含まれるように前記光吸収性化合物半導体基板に切欠き部を形成したことを特徴とする発光素子。
2. 前記残留基板部と前記発光層部との間に、化合物半導体よりなる補助電流拡散層を有することを特徴とする請求項１記載の発光素子。
3. 前記発光層部が、前記残留基板部に近い側から第一導電型クラッド層、活性層及び第二導電型クラッド層がこの順序で積層されたダブルへテロ構造を有してなり、かつ、前記第一導電型クラッド層が前記第二導電型クラッド層よりも厚く形成されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光素子。
4. 前記発光層部からの発光光束を前記切欠き部から外部へ取り出し可能としたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光素子。
5. 前記残留基板部の第二主表面が、反射部材を兼ねた金属ステージ上に接着され、前記切欠き部から取り出された発光光束を該金属ステージの反射面にて反射させるようにしたことを特徴とする請求項４記載の発光素子。
6. 前記切欠き部に前記発光層部からの発光光束を反射させる金属反射部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光素子。
7. 前記切欠き部の底面に、前記金属反射部との接触抵抗を減ずるための接合合金化層が形成されていることを特徴とする請求項６記載の発光素子。
8. 前記残留基板部の第二主表面が、前記金属反射部を含む一体の金属部にて覆われてなり、前記残留基板部の形成領域における素子厚さ方向の電気抵抗が、前記切欠き部の形成領域における素子厚さ方向の電気抵抗よりも高く調整されてなる請求項６又は請求項７に記載の発光素子。
9. 前記残留基板部の第二主表面には、前記金属部との接触抵抗を減ずるための接合合金化層が非形成となっていることを特徴とする請求項８記載の発光素子。
10. 前記残留基板部が、前記発光層部にてｐ−ｎ接合を形成するｐ型層部とｎ型層部とのうち、該残留基板部に近い側のものと逆の導電型を有することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の発光素子。
11. 前記残留基板部が、前記発光層部にてｐ−ｎ接合を形成するｐ型層部とｎ型層部とのうち、該残留基板部に近い側のものと同一の導電型を有し、かつ、前記発光層部と前記残留基板部との間には、前記残留基板部を被覆する形で、該残留基板部と逆の導電型を有する化合物半導体からなる反転層部が介挿されてなる請求項８又は請求項９に記載の発光素子。
12. 前記金属反射部が、前記切欠き部の底面に成膜された金属膜であることを特徴とする請求項６ないし請求項１１のいずれか１項に記載の発光素子。
13. 前記残留基板部の第二主表面の面積が第一主表面の面積よりも小となるように、該残留基板部の周側面が傾斜面として形成され、該金属膜は、前記残留基板部の第二主表面及び周側面と、前記切欠き部の底面とを一体的に覆うものとされていることを特徴とする請求項１２記載の発光素子。
14. 前記金属反射部が前記切欠き部の底面上に塗付形成された金属ペースト層であることを特徴とする請求項６ないし請求項１１のいずれか１項に記載の発光素子。
15. 前記残留基板部の第二主表面が金属ペースト層を介して支持体に接着されてなり、前記切欠き部が該接着時において前記主化合物半導体層の周側面側に這い上がろうとする金属ペーストの吸収空間として利用されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の発光素子。
16. 前記残留基板部の厚さが４０μｍ以上に確保されていることを特徴とする請求項１５記載の発光素子。
17. 前記発光層部と前記残留基板部との間に、屈折率の相違する半導体膜を複数積層することにより、ブラッグ反射を利用して光を反射させるＤＢＲ層を有することを特徴とする請求項１ないし請求項１６のいずれか１項に記載の発光素子。
18. 前記発光層部がＡｌＧａＩｎＰからなり、前記残留基板部がＧａＡｓよりなることを特徴とする請求項１ないし請求項１７のいずれか１項に記載の発光素子。

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